在電機(jī)制造領(lǐng)域中，分塊定子技術(shù)作為提高電機(jī)性能的關(guān)鍵工藝，憑借優(yōu)化電磁性能、提升散熱效率等核心優(yōu)勢，成為行業(yè)技術(shù)升級的關(guān)鍵突破口。然而，面對市面上眾多分塊定子類型，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝差異及適用場景等各有千秋，讓許多工程師和采購人員在選型時常常陷入困境。

前段時間，我們特邀專業(yè)的技術(shù)工程師劉總監(jiān)，以專業(yè)視角解構(gòu)分塊定子的多元產(chǎn)品類型與技術(shù)特性。這場干貨分享不僅系統(tǒng)梳理分塊定子的技術(shù)演進(jìn)脈絡(luò)，更以深入淺出的方式搭建起不同分塊定子槽數(shù)的選型方式，無論是行業(yè)老手還是技術(shù)新人，都能從中獲取清晰的認(rèn)知框架。

接下來，就讓我們逐類剖析，揭開分塊定子的技術(shù)選型密碼。

在定子的發(fā)展過程中，定子繞線技術(shù)一直受到廣泛關(guān)注。從早期的人工繞線到如今的自動化繞線設(shè)備，每一次技術(shù)變革都旨在提升繞線效率與質(zhì)量，進(jìn)而優(yōu)化電機(jī)的整體性能。然而，在傳統(tǒng)電機(jī)繞線工藝中，內(nèi)繞繞線機(jī)作為定子繞線的常見設(shè)備，它能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的自動化繞線，提高生產(chǎn)效率，并且在一些常規(guī)的電機(jī)生產(chǎn)中，能夠保證繞線的基本質(zhì)量。但也存在明顯弊端。

首先，功率密度方面的問題較為突出。比如在同樣大小的電機(jī)中，若對功率密度有較高要求，就需要高槽滿率來滿足這一需求。因?yàn)椴蹪M率越高，意味著在有限的槽空間內(nèi)能夠容納更多的導(dǎo)線，從而可以承載更大的電流，產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場，進(jìn)而提高電機(jī)的功率輸出。

但由于內(nèi)繞繞線機(jī)的繞線方式和機(jī)械結(jié)構(gòu)限制，槽滿率最多達(dá)到 65%左右，這對于高性能電機(jī)的需求來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

其次，許多電機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用在低壓環(huán)境下，為了在低壓環(huán)境下達(dá)到相同的功率，電流就需要增大，這就要求導(dǎo)線的截面面積要足夠大。否則，若線徑不夠粗，容易造成導(dǎo)線過熱、電阻過大等問題。那么對于內(nèi)繞繞線機(jī)來說，該設(shè)備所能繞制的線徑最粗也只有 1.5mm左右，因此在面對一些需要更粗線徑的高性能電機(jī)生產(chǎn)時，就顯得力不從心。

總結(jié)下來定子內(nèi)繞繞線機(jī)現(xiàn)存的弊端主要因素在于

①其繞線的方式通常在定子槽內(nèi)進(jìn)行線圈的逐匝繞制，這種方式使導(dǎo)線在槽內(nèi)排列不夠緊密，存在較多空隙，難以充分利用槽空間，限制槽滿率提高；

②線徑受限，主要在于其張力、壓力等作用在設(shè)備上時，容易超出設(shè)備的承載能力和機(jī)械強(qiáng)度，導(dǎo)致設(shè)備損壞或繞線過程不穩(wěn)定。

那么在高性能電機(jī)日益成為市場需求主流的背景下，如何提高定子槽滿率并允許使用更粗的線徑，成為電機(jī)制造行業(yè)亟待解決的問題。也正是在這樣的需求驅(qū)動下，分塊定子技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

分塊定子是通過將定子鐵芯分割成多個獨(dú)立的鐵芯齒塊，每個齒塊單獨(dú)進(jìn)行繞線，再將繞好線的齒塊焊接拼裝成完整定子。與傳統(tǒng)內(nèi)繞繞線機(jī)的定子相比，分塊定子的優(yōu)勢就十分顯著了。

①槽滿率高：由于每個齒塊可以單獨(dú)繞線，能夠更精準(zhǔn)地填充槽內(nèi)空間。

②線徑適應(yīng)性強(qiáng)：分塊定子的繞線方式對線徑限制相對較小，無論是2mm、3mm 甚至更粗的線徑，都能夠適應(yīng)，從而滿足了低壓大電流電機(jī)的繞線要求。

③散熱性能好：當(dāng)電機(jī)運(yùn)行過程中，分塊定子的結(jié)構(gòu)使得繞組之間的散熱通道更有效地散發(fā)出去，降低了繞組的溫度，延長了電機(jī)的使用壽命，并且提高了電機(jī)在高負(fù)荷工作條件下的可靠性。

盡管分塊定子具有諸多優(yōu)勢，但要在實(shí)際應(yīng)用中，如何根據(jù)不同需求精準(zhǔn)地選擇不同槽數(shù)分塊定子？畢竟，不同槽數(shù)的分塊定子在性能表現(xiàn)、磁場分布、噪音控制以及適用場景上存在明顯差異，選型是否恰當(dāng)將直接關(guān)系到電機(jī)能否達(dá)到預(yù)期工作效果。

在分塊定子中，常見的分塊定子有6槽/9槽 /12 槽；不常見的分塊定子可分為4槽/8 槽/18槽等；具體可查看圖示

基于上述對常見/不常見的不同槽數(shù)分塊定子分析，我們能夠根據(jù)不同電機(jī)應(yīng)用場景和性能需求，做出更精準(zhǔn)的選型決策。對于小型設(shè)備，可優(yōu)先考慮6 槽（ 4槽）分塊定子，兼顧性能與成本；中型電機(jī)上可選用9槽（ 8槽），以獲得更好的磁場平衡與運(yùn)行平穩(wěn)性；而大型或超大型電機(jī)則推薦 12槽（18 槽）分塊定子，以滿足高功率輸出和高可靠性的要求。

分塊定子技術(shù)的出現(xiàn)，不僅解決傳統(tǒng)內(nèi)繞繞線機(jī)在高功率電機(jī)中的諸多瓶頸，也為電機(jī)設(shè)計(jì)提供了更大的自由度和更高的性能上限。但在實(shí)際應(yīng)用中，只有深入了解不同槽數(shù)分塊定子的技術(shù)特性與適用場景，才能真正做到“物盡其用”，避免因選型不當(dāng)帶來的性能浪費(fèi)或成本增加。

隨著新能源汽車、工業(yè)自動化、智能制造等領(lǐng)域的技術(shù)迭代，分塊定子技術(shù)將以更柔性的設(shè)計(jì)邏輯和更高能效的性能表現(xiàn)，成為驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)業(yè)向智能化、高功率密度升級的核心引擎。

對此，如您正在尋找分塊定子生產(chǎn)設(shè)備或有非標(biāo)定制化的需求，我們誠摯地歡迎您做客合利士工廠與我們技術(shù)工程師共同探討，為電機(jī)智能制造行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量！